塑膠件材料選擇

材料選擇 一般來(lái)說(shuō)，并沒(méi)有不好的材料，只有在特定的領(lǐng)域使用了錯(cuò)誤的材料。因此，設(shè)計(jì)者必須要徹底了解各種可供選擇的材料的性能，并仔細(xì)測(cè)試這些材料，研究其與各種因素對(duì)成型加工制品性能的影響。圖1 傳統(tǒng)的熱塑性材料在注射成型中最常用的是熱塑性塑料。它又可分為無(wú)定型塑料和半結(jié)晶性塑料（見(jiàn)圖1）。這兩類材料在分子結(jié)構(gòu)和受結(jié)晶化影響的性能上有明顯不同（見(jiàn)圖2）。圖2 一般來(lái)說(shuō)，半結(jié)晶性熱塑性塑料主要用于機(jī)械強(qiáng)度高的部件，而無(wú)定型熱塑性塑料由于不易彎曲，則常被應(yīng)用于外殼。填料和增強(qiáng)材料熱塑性塑料備有未增強(qiáng)、玻璃纖維增強(qiáng)、礦物及玻璃體填充等種類產(chǎn)品。玻璃纖維主要用于增加強(qiáng)度、堅(jiān)固度和提高應(yīng)用溫度；礦物和玻纖則具較低的增強(qiáng)效果，主要用于減少翹曲。玻璃纖維會(huì)影響到成型加工，尤其會(huì)對(duì)部件產(chǎn)生收縮和翹曲性。所以，玻璃纖維增強(qiáng)材料不能被未增強(qiáng)熱塑性塑料或低含量增強(qiáng)材料來(lái)替代，而不會(huì)有尺寸改變（見(jiàn)圖3）。玻璃纖維的取向由流動(dòng)方向決定，這將引起部件機(jī)械強(qiáng)度的變化。圖4為了論證這些影響，從注射成型片的橫向和縱向截取了10個(gè)測(cè)試條，并在同一個(gè)拉力測(cè)試儀上對(duì)它們的機(jī)械性能進(jìn)行了比較（見(jiàn)圖4）。對(duì)添加了30玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性聚酯樹脂，其橫向的拉伸強(qiáng)度比縱向（流動(dòng)方向）低了32，撓曲模量和沖擊強(qiáng)度分別減少了43和53。在綜合考慮安全因素的強(qiáng)度計(jì)算中，應(yīng)注意到這些損失。在一些熱塑性塑料中加入了一系列增強(qiáng)材料、填料和改性劑來(lái)改變它們的性質(zhì)。在中，由這些添加劑產(chǎn)生的性能變化必須認(rèn)真地從手冊(cè)或數(shù)據(jù)庫(kù)(如Campus)中查閱，更好的是聽(tīng)取原材料制造廠家的專家的技術(shù)建議（見(jiàn)圖5）。圖6濕度的影響一些熱塑性材料，特別是PA6和PA66，吸濕性很強(qiáng)。這可能會(huì)對(duì)它們 的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的影響。在進(jìn)行時(shí)，應(yīng)特別注意這種性能（見(jiàn)圖6和圖7）。其他挑選準(zhǔn)則一些要求與加工注意事項(xiàng)和裝配有關(guān)。研究將幾種不同功能集中于一個(gè)部件也很重要，這可以節(jié)約昂貴的裝配費(fèi)用。這個(gè)準(zhǔn)則對(duì)計(jì)算生產(chǎn)成本非常有益。在價(jià)格計(jì)算中可以看出，不但應(yīng)考慮原材料的價(jià)格，還應(yīng)注意，有高性能(剛性，韌性)的材料可以使壁厚更薄，從而縮短生產(chǎn)周期。因此，列出